1. نظرة عامة على الخطأ. أثناء التدريب اليومي على القطر لهذه السفينة، زادت قوة المحرك الرئيسي الأيسر بشكل حاد من 35% إلى 60% عند السرعة القصوى (500 دورة/دقيقة)، ثم تم سماع صوتين غير طبيعيين من "الرنين". أصدر كمبيوتر المراقبة "إنذارًا للحمل الزائد للمحرك الرئيسي الأيسر، وإنذارًا لحد الحمل للمحرك الرئيسي الأيسر"، وانخفضت السرعة على الفور إلى 400 دورة/دقيقة (تم ضبطها على 500 دورة/دقيقة). أصدرت لوحة التحكم المحلية للمحرك الرئيسي سلسلة من رسائل الإنذار مثل "إنذار ثانوي لوحدة حقن الوقود، الإفراط في فتح صمام الشفط (صمام الخانق)، الفشل في الوصول إلى نقطة ضبط ضغط قضيب الوقود، إنذار التسرب لحاقن المحرك الرئيسي الأيسر ومضخة حقن الوقود، وحد الحمولة للمحرك الرئيسي الأيسر". عند فحص شاشة التحكم في التشغيل المحلية، وجد أن ضغط السكة المشتركة يبلغ حوالي 870 بار، وهو أقل بكثير من الضغط البالغ حوالي 1200 بار تحت هذا الحمل (الضغط الطبيعي 1000-1600 بار). وفقًا لدليل تشغيل المضيف، بعد تعطل صمام الأمان، يجب أن يتوقف المضيف بشكل عاجل ويجب أن يحرر المركم الضغط من أجل إعادة ضبط صمام الأمان (ضغط فتح صمام الأمان يبلغ 1850 بار). بعد التواصل مع وحدة تحكم السائق، توقف على الفور وتحقق. عند فحص كمبيوتر المراقبة، وجد أن معلمات درجة حرارة زيت المحرك الرئيسي، ودرجة حرارة الماء، ودرجة حرارة عادم الأسطوانة، ودرجة حرارة المحمل، واكتشاف ضباب الزيت، وما إلى ذلك كانت طبيعية دون أي إنذارات غير طبيعية.
2- نظام وقود المحرك الرئيسي.
الشكل 1: رسم تخطيطي لنظام الوقود
3. عملية تحليل الأخطاء ومعالجتها. فيما يتعلق بظاهرة العطل، يتم تحليل الأسباب المحتملة على النحو التالي: أولاً، ضغط إمدادات الوقود غير المستقر في نظام الوقود الخارجي؛ والثاني هو فشل صمام الأمان. ثالثا: وجود عطل في وحدة التحكم في حقن الوقود؛ رابعا، قلب صمام الخانق عالق أو هناك خلل في محرك التحكم؛ المشكلة الخامسة هي تآكل مكبس مضخة الزيت ذات الضغط العالي.
1. تحقق مما إذا كان نظام الوقود الخارجي يعمل بشكل صحيح. تحقق مما إذا كان نظام الوقود منخفض الضغط طبيعيًا. وفقًا لمتطلبات التصميم، يجب ألا يقل ضغط مخرج مضخة الوقود عن 8 بار (إنذار الضغط المنخفض). بعد الفحص، يكون ضغط المخرج حوالي 12 بار، وهو ما يلبي متطلبات التصميم، ولا توجد معلومات إنذار في سجلات المراقبة، مما يستبعد وجود مشاكل خارجية في نظام الوقود منخفض الضغط.
2. التحقق والتحقق مما إذا كان صمام الأمان يعمل بشكل صحيح. من أجل مزيد من التأكيد على ظاهرة الخلل، تمت استشارة معايير التشغيل المختلفة للمحرك الرئيسي للتأكد من أن درجة حرارة الزيت، ودرجة حرارة الماء، ودرجة حرارة العادم لكل أسطوانة، ودرجة حرارة المحامل، واكتشاف رذاذ الزيت وغيرها من المعلمات للمحرك الرئيسي كانت طبيعية. تم فتح باب فحص علبة المرافق لفحص قضيب توصيل العمود المرفقي الداخلي والمكونات الأخرى للجسم، ولم تكن هناك خدوش أو أضرار واضحة. تم التحقق من أن نظام إمداد الوقود الخارجي طبيعي. تم تفجير السيارة وبدأت في الاختبار. عندما زادت السرعة المحلية من 300 دورة/دقيقة إلى 500 دورة/دقيقة، تغير فتح صمام الخانق بشكل ملحوظ عند حوالي 460 دورة/دقيقة. عند التباطؤ من 400 دورة/دقيقة إلى 300 دورة/دقيقة، كان فتح صمام الخانق 0% وظل دون تغيير، وتذبذب ضغط السكة بين 1200 بار و1500 بار (القيمة المحددة 1200 بار). ثم وصل ضغط السكة إلى ما فوق 1850 بار، وقفز صمام الأمان. من بيانات ضغط السكك الحديدية الفعلية، يمكن التأكد من أن الصمام آمن.
3. تحقق مما إذا كانت وحدة التحكم في وحدة الحقن تعمل بشكل صحيح. في حالة حدوث عطل في وحدة التحكم بوحدة الحقن أو نظام البرنامج، فإن نظام مراقبة المضيف سوف يصدر إنذارًا تلقائيًا. أثناء عملية الاختبار، إذا كانت درجة حرارة عادم المضيف طبيعية ولم تكن هناك أي إنذارات، فسيتم استنتاج أن الوحدة طبيعية.
4. قم بتفكيك وفحص صمام الخانق. تنخفض سرعة المحرك وتتناقص فتحة صمام الخانق تدريجيًا، ولكن يتم عرض فتحة صمام الخانق بنسبة 0%. ومع ذلك، فإن ضغط السكة الفعلي قد تجاوز ضغط فتح صمام الأمان، ولا يتطابق التحكم في صمام الخانق مع الإجراء الفعلي. ومن ثم، فمن الممكن أن يكون صمام الخانق معيبًا.
من أجل التأكد بشكل أكبر مما إذا كان صمام الخانق تالفًا، تم تفكيك صمام الخانق وفحصه. وقد وجد أن مظهر قلب صمام الخانق كان سليما، ولا يمكن اكتشاف سائق التحكم في صمام الخانق. من أجل استبعاد خطأ سائق التحكم في صمام الخانق، تم استبدال اثنين من برامج تشغيل التحكم في صمام الخانق. عند بدء التشغيل، كانت كافة المعلمات طبيعية من 300 دورة/دقيقة إلى 500 دورة/دقيقة محلياً. وبعد 10 دقائق من إيقاف التشغيل، تم إعادة تشغيل الجهاز مرة أخرى وعمل لمدة 30 دقيقة. وكانت جميع المعلمات طبيعية. لذلك، تم تحديد وجود خلل في برنامج تشغيل واحد على الأقل للتحكم في صمام الخانق. بعد العودة إلى المصنع للاختبار، تبين أن أحد برامج تشغيل التحكم في صمام الخانق كان معيبًا. قم بتشغيل المحرك مرة أخرى، وأخبر الكابينة بالتسريع ببطء، وتأكد من حالة تشغيل المحرك عند زيادة الحمل. عندما يرتفع حمل المحرك إلى 53%، فإن ضغط القضيب المشترك للمحرك يعرض فجأة إنذار الضغط المنخفض، ويكون ضغط القضيب المشترك حوالي 870 بار فقط.
5. قم بتفكيك وفحص مضخة الزيت ذات الضغط العالي. بعد استبعاد العيوب في صمام الخانق ووحدة الحقن، نستنتج أن سبب الارتفاع اللحظي لضغط القضيب المشترك يرجع إلى خلل في مضخة الزيت ذات الضغط العالي نفسها. ومن أجل إجراء فحص دقيق لمضخة الزيت عالي الضغط، قامت السفينة بتفكيك وفحص مضختي زيت الضغط العالي على المحرك الرئيسي الأيسر مع التأكد من سلامة الملاحة. وقد وجد أن مكبس مضخة الزيت متآكل بشدة وبه خدوش واضحة بالقرب من طرف الكامة. وبعد الاستبدال، تم إعادة تشغيل المحرك وزيادة الحمل ببطء، وعاد المحرك الرئيسي إلى وضعه الطبيعي.
4، تحليل آلية الخطأ. تسبب خلل في صمام الخانق في زيادة التحميل وانخفاض سرعة المحرك الأيسر. كان لأحد صمامات الخانق فتحة صغيرة بسبب عطل في سائق التحكم. نظرًا لأن أعمدة الكامات لمضختي الزيت عالي الضغط تعمل بالتناوب مع فاصل زمني قدره 60 درجة، من أجل ضمان استقرار ضغط حاجز المخرج لمضخة الزيت عالية الضغط عند قيمة معينة، يتم فتح صمام الخانق الآخر حتما كبيرة جدا. عند ظهور فتحة صغيرة في صمام الخانق، يكون إمداد الوقود غير كافٍ وتنخفض السرعة. بعد ذلك، عندما تعمل مضخة الزيت الأخرى ذات الضغط العالي، يكون فتح صمام الخانق كبيرًا جدًا، ويتقلب ضغط السكة بشكل غير طبيعي، وتزداد السرعة وتنخفض فجأة. يؤدي هذا إلى زيادة تآكل مكبس مضخة الزيت ذات الضغط العالي عندما تزيد السرعة على الفور. ستزداد درجة حرارة الزيت المستخدم لتزييت المكبس، وستنخفض لزوجة الوقود، وسوف يعلق المكبس ويتآكل بشكل غير طبيعي. عندما يحدث الخطأ، فإن الصوتين غير الطبيعيين هما المكبس. ناجمة عن التشويش. بسبب تآكل مكبس مضخة الزيت ذات الضغط العالي، يزداد تسربها. في حالة الأحمال المنخفضة، يمكن الحفاظ على ضغط السكة عند قيمة معينة مع تقلبات صغيرة. ومع ذلك، مع زيادة الحمل، يرتفع ضغط السكة تلقائيًا، مما يتسبب في زيادة تسرب مضخة الزيت عالية الضغط وتقلبات غير طبيعية في ضغط السكة. يؤدي ذلك إلى تخفيف الضغط غير الطبيعي على صمام الأمان ويمنع المحرك الرئيسي من العمل بشكل صحيح. هناك أسباب عديدة لارتداء المكبس لمضخة الزيت ذات الضغط العالي. فيما يتعلق بالخطأ نفسه، بالإضافة إلى سبب فشل صمام الخانق، بالإضافة إلى التثبيت العملي، تحلل هذه المقالة وتناقش عدة جوانب مثل جودة مكونات المكبس، وجودة الوقود، ولزوجة الوقود، وإمدادات الوقود الخارجية.
1. هناك مشكلات معينة في التصميم تتعلق بمكونات المكبس نفسها. تتراوح دورة فحص مكونات مكبس مضخة الزيت ذات الضغط العالي عمومًا بين 10000 و12000 ساعة، في حين أن مضخة الزيت ذات الضغط العالي في هذه السفينة تستخدم فقط حوالي 3000 ساعة قبل الفشل. يُستنتج أنه قد تكون هناك مشكلة في جودة المكبس. من المكبس المفكك، يمكن ملاحظة أن هناك تآكلًا شديدًا بعيدًا عن نهاية العمل، كما هو موضح في الشكل 2. بالإضافة إلى ذلك، لم يتم طلاء جزء صغير من الجزء العلوي من سطح العمل. تم تحسين مكونات المكبس المجهزة من قبل الشركة المصنعة، وتم طلاء جميع وجوه العمل للمكبس (كما هو موضح في الشكل 3).
الشكل 2: مضخة الزيت ذات الضغط العالي المكبس البالية
الشكل 3 مقارنة بين الغطاسات الجديدة والقديمة لمضخة الزيت ذات الضغط العالي (الجديدة على اليسار)
2. قد يختلط الوقود بشوائب صلبة مما يؤدي إلى انخفاض جودة الوقود. يتمتع نظام السكك الحديدية المشتركة عالي الضغط بمتطلبات عالية لجودة الوقود. هذه السفينة مجهزة بنظامين للتصفية قبل دخول الوقود إلى الماكينة. أثناء الفحص تبين أن أحد المرشحات نفسها به مشاكل في الجودة. كانت حلقة ختم الفلتر معيبة أثناء التجميع، وكان هناك نقص في الثقوب المتبقية المرئية في الجزء السفلي من الفلتر. تم استخدام سدادة فقط لسدها، مما سمح للشوائب المتبقية في الجزء السفلي من حلقة ختم الفلتر بالدخول إلى المحرك بعد تلفه، مما يسمح بوجود الشوائب الصلبة في الوقود.
3. درجة حرارة الوقود مرتفعة للغاية ولزوجة الوقود منخفضة. يتم توفير تزييت مكبس مضخة الزيت عالي الضغط لهذا النوع من المحركات عن طريق زيت تسرب الوقود عالي الضغط. تعتمد المعلمات المتعلقة بالوقود المحددة في بيانات المحرك الرئيسي على إعداد الديزل 0 #، والذي يتطلب ألا تتجاوز درجة حرارة مدخل الوقود 45 درجة. إلا أن هذه السفينة تستخدم وقود -10 # في الشمال. من معلمات درجة الحرارة الفعلية المكتشفة، تكون درجة حرارة مدخل الوقود 30 درجة، والسرعة 460 دورة في الدقيقة، والحمل 54%. وصلت درجة حرارة أنبوب الزيت عالي الضغط بالفعل إلى 50 درجة. عند درجة 50 تكون اللزوجة المقاسة للديزل -10 # 2.017cst، واللزوجة القياسية لبيانات المحرك الرئيسي لا تقل عن 1.9cst. كما هو مبين في الشكل 4، درجة حرارة الزيت هي 54 درجة مئوية، وقد وصلت اللزوجة إلى القيمة الحرجة.
الشكل 4-10 # منحنى تباين لزوجة الديزل
يوضح الجدول 1 المعلمات المقاسة للمحرك الرئيسي أثناء التشغيل مرتين في أربعة. تم تقدير درجة حرارة الزيت الداخلية عن طريق قياس تسرب الزيت من مضخة الزيت ذات الضغط العالي. تظهر البيانات أنه عندما يصل حمل المحرك الرئيسي إلى حوالي 55%، تكون درجة حرارة الزيت قد تجاوزت القيمة الحرجة، وتكون لزوجة الوقود غير كافية، مما يسرع من تآكل مكبس مضخة الزيت ذات الضغط العالي.
4. ضغط سكة الوقود منخفض الضغط غير مستقر. يتطلب دليل تشغيل المضيف نطاق ضغط لسكة الوقود ذات الضغط المنخفض يبلغ 11-12 بار. في الاستخدام العملي، وجد أنه عندما يتجاوز حمل المحرك 80%، يتقلب ضغط قضيب الوقود منخفض الضغط بين 9.5 و1.12 بار، ويكون ضغط إمداد الوقود منخفض الضغط غير كافٍ، مما يزيد من تفاقم درجة حرارة العمل العالية. -مضخة وقود الضغط.
5، اقتراحات لاستخدام مضخة الزيت ذات الضغط العالي. 1. تم إجراء تحسينات فنية على خطوط الأنابيب ومضخات الوقود لسكة الضغط المنخفض، مما أدى إلى زيادة استهلاك الوقود وضغط سكة الضغط المنخفض لضمان أن إمدادات الوقود منخفض الضغط تلبي المعايير. 2. قم بالتحقق بانتظام من تسرب الوقود لمضخة الوقود عالي الضغط، وقم بتحليل حالة تشغيل مضخة الوقود عالي الضغط من خلال البيانات الكبيرة، والتوصية بتفكيك وفحص مكبس مضخة الوقود عالي الضغط كل 2000 ساعات التشغيل أو عندما يزيد التسرب بشكل كبير. 3) عندما يكون حمل المحرك مرتفعا فإن لزوجة الديزل -10 # تنخفض ولا يمكن تحقيق تأثير التشحيم. سيؤدي الاستخدام طويل الأمد تدريجيًا إلى ضعف تشحيم مكبس مضخة الزيت عالي الضغط والتآكل التدريجي، مما يؤدي إلى تقصير عمر الخدمة. يوصى باستخدام وقود الديزل 0# في الظروف التي تسمح بها درجة الحرارة المحيطة الخارجية. 4) يحدث التسرب الداخلي للزيت في مضخة الزيت ذات الضغط العالي بسبب خط أنابيب متصل من جسم المضخة إلى الجزء العلوي من قلب صمام الخانق، ثم يتم تفريغه في "أنبوب زيت تسرب حاقن الوقود ومضخة الوقود". عندما يكون هناك ضجيج غير طبيعي أو تعطل صمام الأمان في مضخة الزيت ذات الضغط العالي، يمكن تحديد تآكل مضخة الزيت ذات الضغط العالي عن طريق إزالة سائق التحكم في صمام الخانق (إغلاق صمام الوقود مسبقًا) ومراقبة ما إذا كان هناك حديد برادة على الجزء العلوي من قلب صمام الخانق.